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Aerodynamischer Versuchsstand

Beschreibung des aerodynamischen Versuchstandes

Um festzustellen, ob die Optimierungsarbeiten auch ent-
sprechend erfolgreich sind, werden Versuche auf einem
Versuchsstand durchgeführt. Hierbei wurden die hydro-
dynamischen Charakteristiken der ursprünglichen und der
optimierten Brennerheißluft-Stichkanäle verglichen.

Der hierfür genutzte Versuchsstand wird nachfolgend
beschrieben.

Der Versuchsstand arbeitet mit Luft als Arbeitsmedium.
Zur Druckerzeugung dienen zwei Ventilatoren. Der Luft-
trakt beider Ventilatoren ist in Reihe geschaltet.

Nach den Ventilatoren schließt sich die Messtrecke an.
Der Durchmesser der entsprechenden Rohrleitung beträgt 118 mm. Als Übergang vom Ausgangsdurchmesser der
Ventilatoren zu diesem Durchmesser wurde ein Konfusor
eingesetzt der einen Konuswinkel von 12° besitzt, was
einen maximalen Durchflusskoeffizienten gewährleistet.
Wie schon erwähnt, folgt nach dem Konfusor eine ca. 2 m
lange Rohrleitung mit der Messstrecke. Am Eingang der
Messstrecke sitzt ein Röhren-Strömungsgleichrichter.

Um die Messstrecke vor rückwirkenden Einflüssen der
Strömung in den Testobjekten zu schützen, wurde zwi-
schen diesen noch eine Rohrstrecke zur Strömungsstabi-
lisierung installiert, die am Eingang und Ausgang mit zwei
Röhren-Strömungsgleichrichtern versehen ist

Die Leistung der Ventilatoren wird über einen 5-stufigen Spannungsregler geregelt.

Folgende Daten werden vor den jeweiligen Testreihen gemessen:
t    - Temperatur des Arbeitsmediums, °C
B  - Luftdruck, mbar

Für jedes zu testende Element werden durch die
entsprechende Schalterstellung am Spannungsregler 5
Betriebsregime angefahren. Innerhalb eines Betriebs-
regimes werden innerhalb von 2 Minuten ca. 20 Messun-
gen (= eine Messreihe) von folgenden Werten durchge-
führt:
p
St -  Statischer Druck, hPa
p
Dy-  Differenzdruck am Volumenstrommesser
       (entspricht mittlerer Geschwindigkeit der
       Strömung), Pa
P  - Leistungsaufnahme der Ventilatoren, W

Für jede Messreihe wird der durchschnittliche Wert
ermittelt.

Die Messergebnisse werden in einer dimensionslosen
funktionalen Abhängigkeit des Typs ζ = f (Re) dargestellt,
um eine Übertragbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten.

Hierbei sind:
ζ    - Koeffizient des Strömungswiderstandes
Re - Reynoldszahl

Der Erfolg der Optimierungsarbeiten wird somit über
einen Vergleich der Koeffizienten des Strömungswider-
standes des entsprechenden Elementes vor und nach der
Optimierung bei gleicher Reynolds-Zahl sichtbar. Das
prozentuale Verhältnis beider Größen gibt Auskunft über
die Verringerung des Druckverlustes durch die Optimi-
erungsarbeiten. Mit diesem Wert kann man bei vorlie-
genden Charakteristiken für die Originalanlagen bei-
spielsweise auch ermitteln, wie groß durch die Opti-
mierung die Steigerung des Durchsatzes sein wird, oder
die Einsparung von Energie bei gleich bleibender
Durchsatzleistung.

Dieser Versuchsstand hat ganz hervorragende Ergeb-
nisse hinsichtlich der Wiederholbarkeit von Messdaten
zeigt. Hierzu wurde an vier verschiedenen Tagen der
Koeffizient des Strömungswiderstandes des gesamten
Versuchstandes bis zum Ausgang der Rohrleitung gemessen (also ohneTestelement).

Nachfolgend sind die Messergebnisse der einzelnen Tests dargestellt.

Test 1:

Forkert Technology Services GmbH
Allee der Kosmonauten 28
D-12681 Berlin
Germany
Phone: +49(0)30 / 548 00 450
Fax:     +49(0)30 / 548 01 706
eMail: info@forkert-t-s.com

Präsentation Strömungsoptimerung

 Firmenprospekt

Versuchsstand

Ventilatorgruppe

Messstrecke

Versuchsanordnung zum Test der Wiederholbarkeit von Messdaten

Test 2

Test 3

Test 4

Um die Tests vergleichbar zu machen, wurden sie in Form
der Gleichung ζ = a.Reb approximiert und die Koeffizienten
a und b für jeden Test ermittelt. Anschließend wurde für
 jeden Test der Wert für ζ bei einer Reynolds-Zahl von
100.000 errechnet.

Die maximale Abweichung von Mittelwert weist hierbei der
Test Nr. 4 auf und selbst dieser Wert hat nur eine Abwei-
chung von 1,1 %, was auf eine äußerst gute Wiederhol-
barkeit der Messergebnisse hinweist und die sehr gute
Qualität des Versuchsstandes.